WO2018105721A1 - 粒子分析装置、粒子分離装置、粒子分析方法、及び粒子分離方法 - Google Patents

粒子分析装置、粒子分離装置、粒子分析方法、及び粒子分離方法 Download PDF

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河野　誠
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株式会社フジクラ
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    • G01N2015/1029—Particle size

Definitions

  • the present invention relates to a particle analyzer, a particle separator, a particle analysis method, and a particle separation method.
  • Patent Document 1 An apparatus and method for measuring the average value of the volume of pores and the number of pores have been proposed (Patent Document 2).
  • the present inventor has found that when the particles have a plurality of crystal forms, the difference in crystal form is reflected in the volume magnetic susceptibility, thereby completing the present invention. It came.
  • the particle analyzer includes a processing device and a storage device.
  • the processing device acquires the volume magnetic susceptibility of the particles to be analyzed.
  • the storage device stores reference data.
  • the reference data indicates the volume magnetic susceptibility of reference particles of the same type as the particles to be analyzed for each crystal form that the particles to be analyzed can have.
  • the processing device determines the crystal form of the analysis target particle based on the volume magnetic susceptibility of the analysis target particle and the reference data.
  • the reference data indicates a relationship between a particle diameter and a volume magnetic susceptibility of the reference particles for each crystal form that the particles to be analyzed may have.
  • the processing apparatus acquires a particle size and a volume magnetic susceptibility of the particles to be analyzed, and based on the particle size and the volume magnetic susceptibility of the particles to be analyzed and the reference data, Determine the crystal form of the particles to be analyzed.
  • the particle separation apparatus separates the particles for each crystal form that the particles may have.
  • the particle separator includes a particle trap unit.
  • the particle trap unit generates a magnetic flux density gradient and applies a magnetic force in a direction opposite to the direction in which the solvent containing the particles flows to the particles.
  • the particle trap unit traps the particles having a specific crystal form by the magnetic force.
  • the particle separation device includes a plurality of the particle trap units.
  • the plurality of particle trap portions are arranged along a direction in which the solvent flows.
  • each of the plurality of particle trap portions generates a magnetic field having different product values B (dB / dx) of the magnetic flux density and the gradient of the magnetic flux density.
  • the crystal form of the particle to be analyzed is obtained based on the step of obtaining the volume magnetic susceptibility of the particle to be analyzed, the volume magnetic susceptibility of the particle to be analyzed, and reference data. Determining.
  • the reference data indicates the volume magnetic susceptibility of reference particles of the same type as the particles to be analyzed for each crystal form that the particles to be analyzed can have.
  • the particle analysis method further includes a step of obtaining a particle size of the analysis target particle.
  • the reference data indicates a relationship between a particle diameter and a volume magnetic susceptibility of the reference particles for each crystal form that the particles to be analyzed may have.
  • the crystal form of the particles to be analyzed is determined based on the particle size and volume magnetic susceptibility of the particles to be analyzed and the reference data. judge.
  • the particle separation method according to the present invention is a method of separating the particles for each crystal form that the particles may have.
  • the particle separation method includes a step of causing a magnetic force in a direction opposite to a direction in which the solvent containing the particles flows to act on the particles due to a magnetic flux density gradient. In the step of applying the magnetic force to the particles, the particles having a specific crystal form are trapped by the magnetic force.
  • the particle separation method further includes a step of preparing the solvent having a volume magnetic susceptibility for trapping the particles having the specific crystal form.
  • the particle analysis apparatus and particle analysis method according to the present invention can determine the crystal form of particles. Moreover, according to the particle separation apparatus and the particle separation method according to the present invention, particles can be separated according to the crystal form.
  • FIG. 1 It is a schematic diagram of the particle
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a particle analyzer 10 of the present embodiment.
  • the particle analyzer 10 determines the crystal form of the particle p.
  • the particle analysis device 10 includes a magnetic field generation unit 20, a detection unit 30, and a calculation unit 40.
  • a cell 21 is disposed in the vicinity of the magnetic field generation unit 20.
  • the magnetic field generator 20 magnetophores the particles p in the cell 21.
  • the particle p is a particle exhibiting crystallinity.
  • the particles exhibiting crystallinity may be referred to as “crystal particles”.
  • the detection unit 30 detects the particles p in the cell 21.
  • the calculation unit 40 acquires the particle size and magnetophoretic velocity of the particle p from the detection result by the detection unit 30. Moreover, the calculating part 40 measures the volume magnetic susceptibility of the particle p based on the particle size and magnetophoretic velocity of the particle p. And the calculating part 40 determines the crystal form of the particle
  • the particle analyzer 10 will be described in more detail.
  • the magnetic field generation unit 20 generates a magnetic field gradient (magnetic flux density gradient) and applies a magnetic force to the particles p in the cell 21. As a result, the particle p undergoes magnetophoresis.
  • the magnetic field generation unit 20 includes a pair of permanent magnets that generate a magnetic field gradient.
  • the two permanent magnets constituting the pair of permanent magnets are arranged with a gap of a constant distance of, for example, 100 ⁇ m or more and 500 ⁇ m or less.
  • the cell 21 is disposed in the gap between the two permanent magnets.
  • the cell 21 is a capillary tube.
  • a capillary tube is an example of a tubular member.
  • the material of the cell 21 is not particularly limited as long as it is a material that can transmit visible light or laser light.
  • the cell 21 can be made of glass or plastic.
  • the particle p exists in the medium m.
  • One particle p may exist in the medium m, or a plurality of particles p may exist in the medium m.
  • the plurality of particles p may be dispersed in the medium m or may be unevenly distributed in the medium m.
  • the medium m may be a liquid or a gas.
  • the medium m can be selected from, for example, water, methanol, ethanol, 1-propanol, acetonitrile, and acetone.
  • the medium m can be, for example, a mixture of two or more of water, methanol, ethanol, 1-propanol, acetonitrile, and acetone.
  • the medium m can be air, for example.
  • the particles p are introduced into the cell 21 together with the medium m by, for example, a micro syringe or a micro pump.
  • the particles p can be introduced into the cell 21 together with the medium m based on the siphon principle.
  • a droplet (solution) containing the particles p may be introduced into the cell 21 (capillary tube) by capillary action. When a droplet containing the particles p is dropped on one end of the capillary tube, the droplet flows through the capillary tube by capillary action.
  • the particles p to be analyzed have different crystal forms (a plurality of crystal forms).
  • the particles p may exhibit different crystal structures as different crystal forms.
  • the particle p can show an anhydrous crystal and a hydrate crystal as different crystal forms.
  • the particles p may show organic solvate crystals in which different organic solvent molecules are bonded as different crystal forms.
  • examples of the particle p include copper phthalocyanine and theophylline.
  • Copper phthalocyanine is known as a component of blue pigment.
  • Theophylline is known as a component of pharmaceuticals used for the treatment of respiratory diseases such as bronchial asthma, chronic bronchitis, and chronic obstructive pulmonary disease.
  • Copper phthalocyanine exhibits different crystal structures as different crystal forms. Specifically, the crystal form of copper phthalocyanine includes an ⁇ crystal and a ⁇ crystal.
  • Theophylline includes anhydrous crystals and hydrate crystals as different crystal forms.
  • the relationship between the particle size of the particles p and the volume magnetic susceptibility (volume magnetic susceptibility distribution) varies depending on the crystal form.
  • the relationship between the particle size and volume susceptibility of copper phthalocyanine (volume susceptibility distribution) differs between ⁇ crystals and ⁇ crystals (see FIG. 2).
  • the particle analyzer 10 determines whether the crystal form of the particle p (copper phthalocyanine) is an ⁇ crystal or a ⁇ crystal.
  • the relationship between the particle size of theophylline and the volume susceptibility (volume susceptibility distribution) differs between hydrate crystals and anhydride crystals (see FIG. 3).
  • the particle analyzer 10 determines whether the crystal form of the particle p (theophylline) is a hydrate crystal or an anhydride crystal.
  • the detection unit 30 detects the particle p in the cell 21 and generates a signal indicating the position and particle size of the particle p in the cell 21.
  • the calculation unit 40 measures the particle size and magnetophoretic velocity of the particles p based on the signal generated by the detection unit 30.
  • the computing unit 40 includes a storage device 41 and a processing device 42.
  • the storage device 41 stores programs and setting information.
  • the storage device 41 can be configured by, for example, an HDD (Hard Disk Drive), a RAM (Random Access Memory), and a ROM (Read Only Memory).
  • the processing device 42 performs various processes such as numerical calculation, information processing, and device control by executing the computer program stored in the storage device 41.
  • the processing device 42 may include a processor such as a CPU (Central Processing Unit) or an MPU (Micro Processing Unit).
  • a general-purpose computer such as a personal computer is used.
  • the processing device 42 acquires a temporal change in the position of the particle p from the signal generated by the detection unit 30. For example, the detection unit 30 detects the particles p in the cell 21 at predetermined time intervals. As a result, the positions of the particles p at different times can be measured. The processing device 42 measures the magnetophoretic velocity of the particle p from the temporal change in the position of the particle p.
  • the processing device 42 measures the particle size of the particle p from the signal generated by the detection unit 30.
  • the processing device 42 measures the volume magnetic susceptibility of the particles p based on the particle size and the magnetophoretic velocity of the particles p.
  • the processing device 42 calculates the volume magnetic susceptibility of the particle p based on the following formula (1).
  • v ⁇ 2 ( ⁇ s ⁇ m) r 2 / 9 ⁇ o ⁇ B (dB / dx) (1)
  • Equation (1) v is the magnetophoretic velocity of the particle p, ⁇ s is the volume magnetic susceptibility of the particle p, ⁇ m is the volume magnetic susceptibility of the medium m, r is the radius of the particle p, and ⁇ is It is the viscosity of the medium m, ⁇ o is the magnetic permeability in vacuum, B is the magnetic flux density, and dB / dx is the magnetic field gradient (magnetic flux density gradient). Equation (1) is derived from the fact that the difference in the magnetic force in the axial direction of the cell 21 (capillary tube) received by the particles p and the medium m is substantially equal to the viscous resistance force.
  • the storage device 41 stores reference data 43.
  • the reference data 43 indicates the relationship between the particle size and volume magnetic susceptibility of the same type of reference particles as the analysis target particles p for each crystal form that the analysis target particles p (reference particles) may have.
  • the processing device 42 determines the crystal form of the analysis target particle p based on the particle size and volume magnetic susceptibility of the analysis target particle p and the reference data 43.
  • the reference data 43 indicates the relationship between the particle size of the ⁇ crystal and the volume magnetic susceptibility, and the relationship between the particle size of the ⁇ crystal and the volume magnetic susceptibility.
  • the reference data 43 indicates the relationship between the particle size of the hydrate crystal and the volume magnetic susceptibility, and the relationship between the particle size of the anhydride crystal and the volume magnetic susceptibility.
  • FIG. 4A and FIG. 4B are diagrams showing the movement of the particles p. Specifically, FIGS. 4A and 4B show the relationship between the volume magnetic susceptibility of the particles p and the medium m and the moving direction of the particles p.
  • the magnetic field generation unit 20 includes a permanent magnet 20a having an N-pole magnetic pole and a permanent magnet 20b having an S-pole magnetic pole. The two permanent magnets 20a and 20b face each other with the cell 21 in between.
  • the movement of the particle p is determined according to the volume magnetic susceptibility of the particle p and the medium m.
  • the particles p receive a force in the vicinity of the end portions of the permanent magnets 20a and 20b.
  • the particles p receive a force in the range of about ⁇ 200 ⁇ m from the vicinity of the ends of the permanent magnets 20a and 20b.
  • FIG. 5 is a diagram showing the configuration of the particle analyzer 10.
  • the particle analyzer 10 further includes a light source 50.
  • the detection unit 30 includes an enlargement unit 32 and an imaging unit 34.
  • the light source 50 emits relatively high intensity light including a visible light component.
  • the light source 50 irradiates the cell 21 with light.
  • the particles p are irradiated with light.
  • the wavelength spectrum of the light emitted from the light source 50 may be relatively broad.
  • a halogen lamp is preferably used as the light source 50.
  • the particles p introduced into the cell 21 are enlarged at an appropriate magnification by the enlargement unit 32 and imaged by the imaging unit 34. From the imaging result of the imaging unit 34 (image captured by the imaging unit 34), the position of the particle p can be specified.
  • the enlargement unit 32 includes an objective lens
  • the imaging unit 34 includes a charge coupled device (CCD).
  • CCD charge coupled device
  • each pixel of the imaging unit 34 may be configured with a photodiode or a photomultiplier tube.
  • the imaging unit 34 images the particles p at predetermined time intervals.
  • the imaging unit 34 may image light emitted from the light source 50 and transmitted through the cell 21, or may image light emitted from the light source 50 and scattered by the particles p.
  • the computing unit 40 acquires the temporal change in the position of the particle p from the imaging result of the imaging unit 34, and measures the magnetophoretic velocity of the particle p from the temporal change in the position of the particle p. .
  • the calculation unit 40 measures the particle size of the particle p from the imaging result of the particle p.
  • the calculation unit 40 executes the following processing. That is, first, the image captured by the image capturing unit 34 is converted into a monochrome image, and the brightness is converted into a numerical value. Next, the boundary of the particle p is set by comparing the differential value of the luminance value with a threshold value. Next, the area of the particle p is detected from the set boundary, and the particle diameter is obtained from the radius of the circle corresponding to the area. Alternatively, the center of the particle p is defined, a plurality of straight lines passing through the center of the particle p are drawn, and an average of distances between two points that intersect the boundary of the particle p in each straight line is obtained.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the reference data 43. Specifically, FIG. 6 shows the relationship between the particle size of the reference particles and the volume magnetic susceptibility.
  • FIG. 6 the horizontal axis indicates the particle diameter, and the vertical axis indicates the volume magnetic susceptibility. Further, in FIG. 6, a graph 430 shows the relationship between the particle diameter of the reference particle and the volume magnetic susceptibility for each crystal form that the reference particle can have.
  • the storage device 41 described with reference to FIG. 1 stores reference data 43 corresponding to the graph 430. Specifically, the storage device 41 stores data indicating the expression of the graph 430 as the reference data 43. Alternatively, the storage device 41 stores data indicating a table corresponding to the graph 430 as the reference data 43.
  • the graph 430 includes a first graph 431 and a second graph 432 as shown in FIG.
  • the first graph 431 corresponds to the first crystal form showing one of the two crystal forms
  • the second graph 432 shows the second crystal form showing the other of the two crystal forms.
  • the reference data 43 includes first reference data corresponding to the first graph 431 and second reference data corresponding to the second graph 432.
  • the crystal of the analysis target particle p is referred to by referring to the first reference data and the second reference data. It is determined whether the shape is the first crystal form or the second crystal form.
  • the processing device 42 acquires the volume magnetic susceptibility of the reference particles having the same particle size as the particle size of the analysis target particle p from each of the first reference data and the second reference data.
  • the volume magnetic susceptibility of the reference particles having the same particle size as the particle p of the analysis target may be referred to as “reference volume magnetic susceptibility”.
  • the processing device 42 determines a reference volume magnetic susceptibility closest to the volume magnetic susceptibility of the analysis target particle p from the acquired reference volume magnetic susceptibility.
  • the processing device 42 determines the crystal form of the analysis target particle p based on the determination result.
  • the reference data 43 may indicate a range of volume magnetic susceptibility for each particle size.
  • the processing device 42 acquires, from the reference data 43, the volume magnetic susceptibility range of the reference particles having the same particle size as the particle p of the analysis target for each crystal form.
  • the range of the volume magnetic susceptibility of the reference particles having the same particle size as the particle p of the analysis target may be referred to as “reference volume magnetic susceptibility range”.
  • the processing device 42 determines the range of the reference volume magnetic susceptibility including the value of the volume magnetic susceptibility of the analysis target particle p from the acquired range of the reference volume magnetic susceptibility.
  • the reference data 43 may indicate a range of volume susceptibility and a median value of volume susceptibility for each particle diameter.
  • the processing device 42 determines, based on the reference data 43, the volume magnetic susceptibility range (reference volume magnetic susceptibility range) and the center of the reference particles having the same particle size as the particle p of the analysis target for each crystal form. Get the value.
  • the processing device 42 determines the range of the reference volume magnetic susceptibility including the value of the volume magnetic susceptibility of the analysis target particle p from the acquired range of the reference volume magnetic susceptibility.
  • the processing device 42 determines the volume magnetic susceptibility of the analysis target particle p from the acquired median value. Determine the near median.
  • the reference data 43 may indicate an average value instead of the median value.
  • FIG. 7 is a flowchart showing the particle analysis method of the present embodiment.
  • the particle analysis method of the present embodiment can be executed using the particle analysis apparatus 10 described with reference to FIGS.
  • step S1 the particle size and volume magnetic susceptibility of the particle p to be analyzed are acquired (step S1).
  • step S2 the crystal form of the particle p to be analyzed is determined (step S2).
  • the magnetic field generation unit 20 causes the particles p in the cell 21 to undergo magnetophoresis, and the detection unit 30 detects the particles p during the magnetophoresis. And the processing apparatus 42 measures the particle size and volume magnetic susceptibility of the particle
  • the processing device 42 determines the particle p based on the particle size and volume magnetic susceptibility of the analysis target particle p and the reference data 43 stored in the storage device 41. Determine the crystal form.
  • the crystal form of the particle p to be analyzed can be determined.
  • the magnetic field generation unit 20 includes a pair of permanent magnets 20a and 20b.
  • the magnetic field generation unit 20 may include a pair of magnetic pole pieces (pole pieces) to generate a magnetic field gradient.
  • the magnetic field generation unit 20 may include an electromagnet, a magnetic circuit, or a superconducting magnet in order to generate a magnetic field gradient.
  • the two magnetic pole pieces constituting the pair of magnetic pole pieces are arranged with a gap of a constant distance of, for example, 100 ⁇ m or more and 500 ⁇ m or less.
  • the cell 21 is disposed in the gap between the two pole pieces.
  • the pole piece can be, for example, a magnetized iron piece.
  • the iron piece may be magnetized by, for example, a permanent magnet, an electromagnet, a magnetic circuit, or a superconducting magnet.
  • the cell 21 is a capillary tube, but the cell 21 may be a glass cell or a plastic cell.
  • the glass cell and the plastic cell have a recess for holding the particle p or the medium m containing the particle p.
  • the glass cell and the plastic cell have a flow path through which the medium m containing the particles p flows.
  • the cell 21 is a glass cell or a plastic cell having a micro flow channel, when a liquid droplet (solution) containing particles p is dropped on one end of the micro flow channel, the liquid droplet is caused to flow through the micro flow channel by capillary action. Flowing.
  • the particle analyzer 10 includes the light source 50.
  • the particle analyzer 10 may include a laser instead of the light source 50, or may further include a laser in addition to the light source 50.
  • the particle analyzer 10 includes the light source 50 and the laser, when the light is emitted from the light source 50, the emission of the laser light from the laser is stopped, and when the laser light is emitted from the laser, the light source 50 The light emission is stopped.
  • the laser beam is irradiated to the particles p introduced into the cell 21.
  • the imaging unit 34 images the laser light (scattered light) scattered by the particles p via the enlargement unit 32.
  • the capillary tube is preferably a square capillary having a square cross section perpendicular to the axial direction.
  • the particle size of the particle p is acquired by image analysis, but the Brownian motion of the particle p may be analyzed to measure the particle size of the particle p.
  • the diffusion coefficient can be determined from the dispersion (displacement) of the position of the particle p in the direction orthogonal to the axial direction of the capillary tube, and the particle size of the particle p can be determined from this diffusion coefficient.
  • the particle size of the particles p may be obtained using a laser, for example, based on a dynamic light scattering method or a static light scattering method.
  • the calculating part 40 (processing apparatus 42) measured the particle size of particle
  • the image which the imaging part 34 imaged is displayed on a display, and an analyst makes an analysis from the image displayed on the display.
  • the particle size of the particles p may be measured.
  • an image captured by the imaging unit 34 may be printed, and the analyzer may measure the particle size of the particles p from the printed image.
  • the imaging unit 34 images the particles p at predetermined time intervals to acquire the magnetophoretic velocity of the particles p.
  • the particles are obtained using a laser, for example, based on the laser Doppler method.
  • the magnetophoretic velocity of p may be measured.
  • the volume magnetic susceptibility of the particle p is acquired based on the measured value of the magnetophoretic velocity.
  • the volume magnetic susceptibility of the particle p may be acquired using a SQUID element or a magnetic balance. In this case, it is not necessary to magnetophore the particles p. Therefore, the magnetic field generation unit 20 can be omitted.
  • the reference data 43 indicates the relationship between the particle diameter of the reference particle and the volume magnetic susceptibility for each crystal form, but the reference data 43 indicates the volume magnetic susceptibility of the reference particle for each crystal form. May be.
  • the reference data 43 may indicate the range of the volume magnetic susceptibility of the reference particles for each crystal form, and the range of the volume magnetic susceptibility of the reference particles and the median or average value of the volume magnetic susceptibility for each crystal form. May be shown.
  • the calculation unit 40 determines the crystal form of the analysis target particle p based on the volume magnetic susceptibility of the analysis target particle p. That is, the calculation unit 40 determines the crystal form of the analysis target particle p without referring to the particle size of the analysis target particle p.
  • the volume magnetic susceptibility of the particle p to be analyzed may be acquired using a literature value for the particle size of the particle p.
  • literature values for the particle size of the particles p measurement of the particle size can be omitted.
  • FIG. 8 is a diagram showing a configuration of the particle separation device 100 of the present embodiment.
  • the particle separator 100 separates the particles p (crystal particles) for each crystal form that the particles p may have.
  • the particle separation device 100 includes a particle trap unit 120.
  • a cell 200 is disposed in the vicinity of the particle trap unit 120.
  • the cell 200 is a tubular member such as a capillary tube.
  • the material of the cell 200 is not particularly limited.
  • the cell 200 can be made of, for example, glass or plastic.
  • the particle trap unit 120 generates a magnetic field gradient (magnetic flux density gradient) and applies a magnetic force to the particles p in the cell 200.
  • the particle trap unit 120 includes a pair of permanent magnets 120a and 120b that generate a magnetic field gradient.
  • the two permanent magnets 120a and 120b are arranged, for example, with a gap of a constant distance of 100 ⁇ m or more and 500 ⁇ m or less.
  • the cell 200 is disposed in a gap between the two permanent magnets 120a and 120b.
  • the medium m flowing through the cell 200 is a liquid.
  • the medium m is a solvent.
  • the medium m is referred to as “solvent m”.
  • One particle p may exist in the solvent m, or a plurality of particles p may exist in the solvent m. When a plurality of particles p are present in the solvent m, the plurality of particles p may be dispersed in the solvent m or may be unevenly distributed in the solvent m.
  • the particle p has two crystal forms. Therefore, as described in the first embodiment, the particles p have different volume magnetic susceptibility for each crystal form.
  • one of the two crystal forms may be referred to as a “first crystal form” and the other of the two crystal forms may be referred to as a “second crystal form”.
  • the particle p having the first crystal form is sometimes referred to as “first particle p1”
  • the particle p having the second crystal form is sometimes referred to as “second particle p2”.
  • the volume magnetic susceptibility of the first particle p1 may be described as “first volume magnetic susceptibility ⁇ p1”
  • the volume magnetic susceptibility of the second particle p2 may be described as “second volume magnetic susceptibility ⁇ p2.”
  • the particles p are introduced into the cell 200 together with the solvent m by a micropump. As a result, the solvent m flows along the axial direction (x direction) of the cell 200 (tubular member). The particles p receive the fluid driving force F f from the solvent m and move to the vicinity of the particle trap portion 120 (permanent magnets 120a and 120b).
  • the particle trap unit 120 causes the magnetic force in the direction opposite to the direction in which the solvent m flows to act on the particle p.
  • the particle trap unit 120 traps particles p having a specific crystal form by a magnetic force.
  • the particle trap unit 120 traps the particles p (second particles p2) having the second crystal form.
  • the particle p when the particle p reaches the vicinity of the permanent magnets 120a and 120b, the particle p receives a magnetic force by the permanent magnets 120a and 120b.
  • the volume magnetic susceptibility of the solvent m is larger than the volume magnetic susceptibility of the particles p (first volume magnetic susceptibility ⁇ p1 and second volume magnetic susceptibility ⁇ p2). Therefore, as described with reference to FIG. 4A, a magnetic force in a direction away from the magnetic field (particle trap portion 120) acts on the particles p. In other words, the magnetic force acts in a direction to push the particles p back against the flow of the solvent m.
  • first trap condition the condition that the volume magnetic susceptibility of the solvent m is larger than the volume magnetic susceptibility of the particle p may be referred to as “first trap condition”.
  • the component Fm in the x direction of the magnetic force acting on the particle p can be expressed by the following equation (2).
  • Fm - ⁇ 4 ( ⁇ p- ⁇ m) ⁇ r 3 / 3 ⁇ o ⁇ B (dB / dx) ⁇ (2)
  • ⁇ p is the volume magnetic susceptibility of the particle p
  • ⁇ m is the volume magnetic susceptibility of the solvent m
  • r is the radius of the particle p
  • ⁇ o is the vacuum permeability
  • B is the magnetic flux. It is a density
  • dB / dx is a magnetic field gradient (gradient of magnetic flux density).
  • the x-direction component Fm of the magnetic force has a magnitude corresponding to the volume magnetic susceptibility difference ( ⁇ p ⁇ m) between the particle p and the solvent m.
  • the x-direction component Fm of the magnetic force has a magnitude corresponding to the product value B (dB / dx) of the magnetic flux density B and the magnetic field gradient dB / dx.
  • the component Fm in the x direction of the magnetic force may be referred to as “magnetic force Fm”.
  • the magnetic force Fm acting on the first particle p1 may be referred to as “first magnetic force Fm1”
  • the magnetic force Fm acting on the second particle p2 may be referred to as “second magnetic force Fm2”.
  • the solvent m has a volume magnetic susceptibility that satisfies the relationship represented by the following formula (3).
  • the particle trap unit 120 can trap the second particles p2.
  • the condition that establishes the relationship represented by Expression (3) may be referred to as “second trap condition”.
  • the second trap condition can be satisfied by adjusting the volume magnetic susceptibility difference ( ⁇ p ⁇ m) between the particle p and the solvent m. Therefore, by selecting the solvent m to be used (volume magnetic susceptibility of the solvent m) according to the volume magnetic susceptibility (first volume magnetic susceptibility ⁇ p1 and second volume magnetic susceptibility ⁇ p2) of the particle p, the first trap condition and The second trap condition can be established. Alternatively, by adjusting the component of the solvent m (volume magnetic susceptibility of the solvent m) according to the volume magnetic susceptibility (first volume magnetic susceptibility ⁇ p1 and second volume magnetic susceptibility ⁇ p2) of the particle p, the first trap condition and The second trap condition can be established. The volume magnetic susceptibility for each crystal form of the particle p can be acquired with reference to the reference data 43 described in the first embodiment.
  • an aqueous manganese chloride solution can be used as the solvent m.
  • the volume magnetic susceptibility of the solvent m can be adjusted by adjusting the amount (mass%) of manganese to be added.
  • FIG. 9A shows the movement of the first particle p1
  • FIG. 9B shows the movement of the second particle p2.
  • first particle p1 when the first particle p1 reaches the vicinity of the magnetic field formed by the particle trap portion 120 (permanent magnets 120a and 120b), it receives the first magnetic force Fm1.
  • the first magnetic force Fm1 acts in a direction to push the first particles p1 back against the flow of the solvent m.
  • first magnetic force Fm1 is less than the fluid driving force F f of the first particle p1 receives from solvent m. Therefore, the first particle p1 (particle p having the first crystal form) passes through the magnetic field.
  • the second particle p2 receives the second magnetic force Fm2 when it reaches the vicinity of the magnetic field formed by the particle trap part 120 (permanent magnets 120a, 120b).
  • the second magnetic force Fm2 acts in a direction to push the second particles p2 back against the flow of the solvent m.
  • the second magnetic force Fm2 is a fluid drive force F f more than the second particle p2 receives from solvent m. Therefore, the movement of the second particle p2 is blocked by the second magnetic force Fm2.
  • the second particles p2 (particles p having the second crystal form) are trapped by the magnetic field.
  • FIG. 10 is a flowchart showing the particle separation method of the present embodiment.
  • the particle separation method of the present embodiment can be performed using the particle separation apparatus 100 described with reference to FIGS. 8, 9A, and 9B.
  • a solution is prepared (step S11).
  • the solution includes particles p and a solvent m.
  • a solution (solvent m) that satisfies the first trap condition and the second trap condition is prepared.
  • a solvent m having a volume magnetic susceptibility for trapping the particles p having the second crystal form by the particle trap unit 120 is prepared, and the particles p are mixed with the prepared solvent m.
  • the solution is introduced into the cell 200 (step S12). Specifically, the solution is poured from one end of the cell 200 (tubular member) by a micropump. As a result, the solvent m flows along the axial direction of the cell 200, and the particles p receive the fluid driving force F f from the solvent m and move to the vicinity of the particle trap portion 120 (permanent magnets 120a and 120b).
  • the magnetic force Fm in the direction opposite to the direction in which the solvent m flows acts on the particle p due to the magnetic field gradient (step S13).
  • the particle p has a fluid driving force F f larger than the magnetic force Fm (first magnetic force Fm1). In response, it passes through the magnetic field formed by the particle trap portion 120.
  • the particle p has a magnetic force Fm (second magnetic force) larger than the fluid driving force F f. Fm2) is received and trapped by the magnetic field formed by the particle trap portion 120.
  • the embodiment 2 has been described above. According to this embodiment, the particles p can be separated according to the crystal form.
  • the cell 200 is a tubular member, but the cell 200 is not limited to a tubular member.
  • the cell 200 may be a glass cell or a plastic cell in which a flow path through which a solvent (solution) containing the particles p flows is formed.
  • the solution (the solvent containing the particles p) is introduced into the cell 200 by the micropump.
  • the solution can be introduced into the cell 200 by the siphon principle or capillary action.
  • the relationship (second trap condition) expressed by the equation (3) is obtained by adjusting the volume magnetic susceptibility difference ( ⁇ p ⁇ m) between the particles p and the solvent m, in other words, by adjusting the volume magnetic susceptibility of the solvent m.
  • B (dB / dx) it is also possible to adjust the value of B (dB / dx) to establish the relationship shown in Expression (3).
  • the value of B (dB / dx) can be adjusted by selecting the permanent magnets 120a and 120b to be used.
  • the value of B (dB / dx) can be adjusted by adjusting the distance between the two permanent magnets 120a and 120b.
  • the particle trap unit 120 includes a pair of permanent magnets 120a and 120b.
  • the particle trap unit 120 has a pair of pole pieces (pole pieces) in order to generate a magnetic field gradient (magnetic flux density gradient). ) May be provided.
  • the particle trap unit 120 may include an electromagnet, a magnetic circuit, or a superconducting magnet in order to generate a magnetic field gradient.
  • the particle trap unit 120 includes a pair of magnetic pole pieces, the two magnetic pole pieces constituting the pair of magnetic pole pieces are arranged with a gap of a constant distance of, for example, 100 ⁇ m or more and 500 ⁇ m or less.
  • the cell 200 is placed in the gap between the two pole pieces.
  • the pole piece can be, for example, a magnetized iron piece.
  • the iron piece may be magnetized by, for example, a permanent magnet, an electromagnet, a magnetic circuit, or a superconducting magnet.
  • the value of B (dB / dx) may be adjusted through selection of the material of the magnetic pole pieces in order to establish the relationship shown in Equation (3). . Or you may adjust the value of B (dB / dx) through adjustment of the magnetic force of a magnetic pole piece, or adjustment of the distance between two magnetic pole pieces.
  • the pole piece is magnetized by an electromagnet, a magnetic circuit, or a superconducting magnet
  • the magnetic force of the pole piece can be adjusted by adjusting the current value of the supplied current.
  • the magnetic force of the magnetic pole piece can be adjusted by selecting the permanent magnet to be used.
  • the particle trap unit 120 includes an electromagnet, a magnetic circuit, or a superconducting magnet
  • the current value of the current to be supplied is adjusted in order to establish the relationship shown in Expression (3), and B (dB / dx) The value may be adjusted.
  • the particles p having the second crystal form are trapped by the magnetic field, but the volume magnetic susceptibility difference ( ⁇ p ⁇ m) or B (dB / dx) between the particles p and the solvent m is adjusted.
  • the particles p having the first crystal form may be trapped by a magnetic field.
  • the particles p (crystal form) trapped by the particle trap unit 120 can be selected.
  • the third embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. However, descriptions of items that overlap with items described in the second embodiment are omitted.
  • the third embodiment is different from the second embodiment in that the particle separation device 100 includes a plurality of particle trap units 120.
  • FIG. 11 is a diagram showing a configuration of the particle separation device 100 of the present embodiment.
  • the particle separation device 100 includes three particle trap units 120.
  • the three particle trap portions 120 are arranged along the direction (x direction) in which the solvent m flows.
  • the “first particle trap part 121”, “second particle trap part 122”, and “third particle trap part 123” may be described in the order along the direction in which the solvent m flows.
  • Each of the three particle trap units 120 generates magnetic fields having different product values B (dB / dx) of the magnetic flux density B and the magnetic flux density gradient (magnetic field gradient) dB / dx.
  • B (dB / dx) increases in the order along the direction in which the solvent m flows.
  • the magnetic force Fm acting on the particle p increases in the order along the direction in which the solvent m flows.
  • the magnetic force Fm acts in a direction to push the particles p back against the flow of the solvent m.
  • B (dB / dx) in the magnetic field generated by the first particle trap unit 121 may be referred to as “B (dB / dx) 1 ”.
  • B (dB / dx) in the magnetic field generated by the second particle trap unit 122 is described as “B (dB / dx) 2 ”
  • / Dx) may be described as “B (dB / dx) 3 ”.
  • the magnetic force Fm generated by the magnetic field generated by the first particle trap unit 121 may be referred to as “magnetic force Fm 11 ”.
  • magnetic force Fm 12 the magnetic force generated by the magnetic field generated by the second particle trap unit 122
  • magnetic force Fm 13 the magnetic force Fm generated by the magnetic field generated by the third particle trap unit 123
  • the relationship represented by the following expression (4) is established among B (dB / dx) 1 , B (dB / dx) 2 , and B (dB / dx) 3 .
  • the distance between the two permanent magnets 120a and 120b in each of the three particle trap portions 120 is adjusted so that the relationship of the above formula (4) is established. Therefore, the distance between the two permanent magnets 120a and 120b in the three particle trap portions 120 is different from each other. Specifically, the distance between the two permanent magnets 120a and 120b decreases in the order along the direction in which the solvent m flows.
  • the particle p has a plurality of crystal forms. Therefore, as described in the first embodiment, the particles p have different volume magnetic susceptibility for each crystal form.
  • the particles p introduced into the cell 200 together with the solvent m first reach the vicinity of the magnetic field formed by the first particle trap part 121 and receive the magnetic force Fm 11 .
  • the magnetic force Fm 11 can be expressed by the following formula (5).
  • Fm 11 - ⁇ 4 ( ⁇ p - ⁇ m) ⁇ r 3 / 3 ⁇ o ⁇ B (dB / dx) 1 ⁇ (5)
  • the magnetic force Fm 11 has a magnitude corresponding to the volume magnetic susceptibility ⁇ p of the particle p.
  • the magnetic force Fm 11 has a magnitude corresponding to the crystal form of the particle p. Therefore, whether or not the first particle trapping part 121 traps the particle p is determined according to the crystal form of the particle p. Specifically, when the magnetic force Fm 11 is greater than or equal to the fluid driving force F f , the movement of the particle p is blocked by the magnetic force Fm 11 and the particle p is trapped by the magnetic field. On the other hand, when the magnetic force Fm 11 is smaller than the fluid driving force F f , the particles p pass through the magnetic field formed by the first particle trap part 121.
  • Magnetic force Fm 12 can be expressed by the following equation (6).
  • the relationship between the magnetic force Fm 11 and the magnetic force Fm 12 is as shown in the following formula (7).
  • Fm 12 - ⁇ 4 ( ⁇ p - ⁇ m) ⁇ r 3 / 3 ⁇ o ⁇ B (dB / dx) 2 ⁇ (6)
  • the magnetic force Fm 12 has a magnitude corresponding to the crystal form of the particle p. Accordingly, whether or not the second particle trapping part 122 traps the particle p is determined according to the crystal form of the particle p. Specifically, if the magnetic force Fm 12 becomes fluid drive force F f above, the particle p is trapped by a magnetic field. On the other hand, when the magnetic force Fm 12 is smaller than the fluid driving force F f , the particles p pass through the magnetic field formed by the second particle trap part 122.
  • the particles p that have passed the magnetic field formed by the second particle trap part 122 then reach the vicinity of the magnetic field formed by the third particle trap part 123 and receive the magnetic force Fm 13 .
  • the magnetic force Fm 13 can be expressed by the following formula (8). Note that the relationship between the magnetic force Fm 12 and the magnetic force Fm 13 is expressed by the following equation (9).
  • Fm 13 - ⁇ 4 ( ⁇ p - ⁇ m) ⁇ r 3 / 3 ⁇ o ⁇ B (dB / dx) 3 ⁇ (8)
  • the magnetic force Fm 13 Similar to the magnetic force Fm 11 and the magnetic force Fm 12 , the magnetic force Fm 13 has a magnitude corresponding to the crystal form of the particle p. Therefore, whether or not the third particle trapping portion 123 traps the particle p is determined according to the crystal form of the particle p. Specifically, when the magnetic force Fm 13 is greater than or equal to the fluid driving force F f , the particles p are trapped by the magnetic field. On the other hand, when the magnetic force Fm 13 is smaller than the fluid driving force F f , the particles p pass through the magnetic field formed by the third particle trap portion 123.
  • the particles p can be separated according to the crystal form. Further, according to the present embodiment, even if the particle p has three or four crystal forms, B (dB / dx) 1 , B (dB / dx) 2 , and B (dB / dx) By adjusting the value of 3 , the particles p can be separated according to the crystal form.
  • the values of B (dB / dx) 1 , B (dB / dx) 2 , and B (dB / dx) 3 are adjusted with reference to the volume magnetic susceptibility for each crystal form of the particle p.
  • the volume magnetic susceptibility for each crystal form of the particle p can be acquired with reference to the reference data 43 described in the first embodiment.
  • B (dB / dx) 1 , B (dB / dx) 2 , and B () are adjusted by adjusting the distance between the two permanent magnets 120 a and 120 b of each of the three particle trap portions 120.
  • the value of dB / dx) 3 was adjusted, the values of B (dB / dx) 1 , B (dB / dx) 2 , and B (dB / dx) 3 were changed by selecting the permanent magnets 120a and 120b to be used. You may adjust.
  • each particle trap unit 120 includes a pair of permanent magnets 120a and 120b.
  • each particle trap unit 120 has a pair of pole pieces (a magnetic flux density gradient) to generate a magnetic field gradient (magnetic flux density gradient). Pole piece).
  • each particle trap unit 120 may include an electromagnet, a magnetic circuit, or a superconducting magnet in order to generate a magnetic field gradient.
  • the cell 200 is disposed so as to be sandwiched between two magnetic pole pieces of each particle trap part 120.
  • each particle trap 120 includes a pair of pole pieces
  • the values of B (dB / dx) 1 , B (dB / dx) 2 , and B (dB / dx) 3 are selected through selection of the material of the pole pieces. May be adjusted.
  • the values of B (dB / dx) 1 , B (dB / dx) 2 , and B (dB / dx) 3 are adjusted through adjustment of the magnetic force of the pole pieces or adjustment of the distance between the two pole pieces. You may adjust.
  • each particle trap part 120 is provided with an electromagnet, a magnetic circuit, or a superconducting magnet, the electric current value of the electric current to supply is adjusted, B (dB / dx) 1 , B (dB / dx) 2 , and B ( The value of dB / dx) 3 may be adjusted.
  • the particle separation device 100 includes the three particle trap units 120.
  • the particle separation device 100 may include two or four or more particle trap units 120.
  • the volume magnetic susceptibility of the solvent m is constant, but the present invention is not limited to this.
  • the volume magnetic susceptibility difference ( ⁇ p ⁇ m) between the particle p and the solvent m described in the second embodiment may be adjusted. .
  • the particle analysis apparatus and particle analysis method according to the present invention can determine the crystal form of particles. Moreover, according to the particle separation apparatus and the particle separation method according to the present invention, particles can be separated according to the crystal form.
  • the present invention is useful in the field of handling particles having a plurality of crystal forms, for example, the pharmaceutical field.

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Abstract

粒子分析装置（１０）は、処理装置（４２）と、記憶装置（４１）とを備える。処理装置（４２）は、分析対象の粒子（ｐ）の体積磁化率を取得する。記憶装置（４１）は、基準データ（４３）を記憶する。基準データ（４３）は、分析対象の粒子（ｐ）と同じ種類の基準粒子の体積磁化率を、分析対象の粒子（ｐ）が有し得る結晶形ごとに示す。処理装置（４２）は、分析対象の粒子（ｐ）の体積磁化率と、基準データ（４３）とに基づいて、分析対象の粒子（ｐ）の結晶形を判定する。

Description

粒子分析装置、粒子分離装置、粒子分析方法、及び粒子分離方法
　本発明は、粒子分析装置、粒子分離装置、粒子分析方法、及び粒子分離方法に関する。
　本発明者等は過去に、粒子の体積磁化率（単位体積当たりの磁化率）を用いて、粒子の空隙率を測定する装置及び方法を提案した（特許文献１）。また、本発明者等は過去に、粒子の体積磁化率を用いて、粒子の表面積、粒子に形成されている各細孔の直径の平均値、各細孔の深さの平均値、各細孔の体積の平均値、及び細孔の個数を測定する装置及び方法を提案した（特許文献２）。
国際公開第２０１３／０２１９１０号 国際公開第２０１５／０３０１８４号
　本発明者は、粒子の体積磁化率について更に研究を進めた結果、粒子が複数の結晶形を有する場合、結晶形の相違が体積磁化率に反映されることを見出し、本発明を完成するに至った。
　本発明の第１の観点は、粒子の結晶形を判定する粒子分析装置及び粒子分析方法を提供することを目的とする。また、本発明の第２の観点は、粒子を結晶形に応じて分離することができる粒子分離装置及び粒子分離方法を提供することを目的とする。
　本発明に係る粒子分析装置は、処理装置と、記憶装置とを備える。前記処理装置は、分析対象の粒子の体積磁化率を取得する。前記記憶装置は、基準データを記憶する。前記基準データは、前記分析対象の粒子と同じ種類の基準粒子の体積磁化率を、前記分析対象の粒子が有し得る結晶形ごとに示す。前記処理装置は、前記分析対象の粒子の体積磁化率と、前記基準データとに基づいて、前記分析対象の粒子の結晶形を判定する。
　ある実施形態において、前記基準データは、前記基準粒子の粒径と体積磁化率との関係を、前記分析対象の粒子が有し得る結晶形ごとに示す。
　ある実施形態において、前記処理装置は、前記分析対象の粒子の粒径及び体積磁化率を取得して、前記分析対象の粒子の粒径及び体積磁化率と、前記基準データとに基づいて、前記分析対象の粒子の結晶形を判定する。
　本発明に係る粒子分離装置は、粒子が有し得る結晶形ごとに前記粒子を分離する。粒子分離装置は、粒子トラップ部を備える。前記粒子トラップ部は、磁束密度の勾配を生成し、前記粒子を含む溶媒が流れる方向とは反対方向の磁気力を前記粒子に作用させる。前記粒子トラップ部は、前記磁気力により、特定の結晶形を有する前記粒子をトラップする。
　ある実施形態において、粒子分離装置は、複数の前記粒子トラップ部を備える。
　ある実施形態において、前記複数の粒子トラップ部は、前記溶媒が流れる方向に沿って並ぶ。
　ある実施形態において、前記複数の粒子トラップ部はそれぞれ、磁束密度と磁束密度の勾配との積の値Ｂ（ｄＢ／ｄｘ）が互いに異なる磁場を生成する。
　本発明に係る粒子分析方法は、分析対象の粒子の体積磁化率を取得する工程と、前記分析対象の粒子の体積磁化率と、基準データとに基づいて、前記分析対象の粒子の結晶形を判定する工程とを包含する。前記基準データは、前記分析対象の粒子と同じ種類の基準粒子の体積磁化率を、前記分析対象の粒子が有し得る結晶形ごとに示す。
　ある実施形態において、粒子分析方法は、前記分析対象の粒子の粒径を取得する工程を更に包含する。
　ある実施形態において、前記基準データは、前記基準粒子の粒径と体積磁化率との関係を、前記分析対象の粒子が有し得る結晶形ごとに示す。
　ある実施形態では、前記分析対象の粒子の結晶形を判定する工程において、前記分析対象の粒子の粒径及び体積磁化率と、前記基準データとに基づいて、前記分析対象の粒子の結晶形を判定する。
　本発明に係る粒子分離方法は、粒子が有し得る結晶形ごとに前記粒子を分離する方法である。粒子分離方法は、磁束密度の勾配により、前記粒子を含む溶媒が流れる方向とは反対方向の磁気力を前記粒子に作用させる工程を包含する。前記磁気力を前記粒子に作用させる工程において、前記磁気力により、特定の結晶形を有する前記粒子をトラップする。
　ある実施形態において、粒子分離方法は、前記特定の結晶形を有する粒子をトラップさせる体積磁化率を有する前記溶媒を用意する工程を更に包含する。
　本発明に係る粒子分析装置及び粒子分析方法によれば、粒子の結晶形を判定することができる。また、本発明に係る粒子分離装置及び粒子分離方法によれば、粒子を結晶形に応じて分離することができる。
本発明の実施形態１に係る粒子分析装置の模式図である。 銅フタロシニアンの体積磁化率の測定結果を示す図である。 テオフィリンの体積磁化率の測定結果を示す図である。 （ａ）及び（ｂ）は本発明の実施形態１に係る粒子の動きを示す図である。 本発明の実施形態１に係る粒子分析装置の構成を示す図である。 本発明の実施形態１に係る基準データの一例を示す図である。 本発明の実施形態１に係る粒子分析方法を示すフローチャートである。 本発明の実施形態２に係る粒子分離装置の構成を示す図である。 （ａ）は本発明の実施形態２に係る第１粒子の動きを示す図であり、（ｂ）は本発明の実施形態２に係る第２粒子の動きを示す図である。 本発明の実施形態２に係る粒子分離方法を示すフローチャートである。 本発明の実施形態３に係る粒子分離装置の構成を示す図である。
　以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されない。図中、同一又は相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。
［実施形態１］
　図１は、本実施形態の粒子分析装置１０の模式図である。粒子分析装置１０は、粒子ｐの結晶形を判定する。具体的には、粒子分析装置１０は、磁場生成部２０と、検出部３０と、演算部４０とを備える。磁場生成部２０の近傍にセル２１が配置される。
　磁場生成部２０は、セル２１内の粒子ｐを磁気泳動させる。粒子ｐは結晶性を示す粒子である。以下、結晶性を示す粒子を、「結晶粒子」と記載する場合がある。検出部３０は、セル２１内の粒子ｐを検出する。演算部４０は、検出部３０による検出の結果から、粒子ｐの粒径及び磁気泳動速度を取得する。また、演算部４０は、粒子ｐの粒径及び磁気泳動速度に基づいて、粒子ｐの体積磁化率を測定する。そして、演算部４０は、粒子ｐの粒径及び体積磁化率に基づいて、粒子ｐの結晶形を判定する。以下、粒子分析装置１０について更に詳細に説明する。
　磁場生成部２０は、磁場勾配（磁束密度の勾配）を生成して、セル２１内の粒子ｐに磁気力を作用させる。この結果、粒子ｐが磁気泳動する。本実施形態において、磁場生成部２０は、磁場勾配を生成する一対の永久磁石を備える。一対の永久磁石を構成する２つの永久磁石は、例えば１００μｍ以上５００μｍ以下の一定距離の空隙を空けて配置される。セル２１は、２つの永久磁石の間の空隙に配置される。
　本実施形態において、セル２１はキャピラリー管である。キャピラリー管は管状部材の一例である。セル２１の材質は、可視光あるいはレーザー光を透過し得る材質であれば特に限定されない。例えば、セル２１は、ガラス製あるいはプラスチック製であり得る。
　粒子ｐは、媒体ｍ中に存在する。媒体ｍ中に１つの粒子ｐが存在してもよいし、媒体ｍ中に複数の粒子ｐが存在してもよい。媒体ｍ中に複数の粒子ｐが存在する場合、複数の粒子ｐは、媒体ｍ中で分散していてもよいし、媒体ｍ中で偏在していてもよい。媒体ｍは液体であってもよく、気体であってもよい。媒体ｍは、例えば、水や、メタノール、エタノール、１－プロパノール、アセトニトリル、アセトンのうちから選択され得る。又は、媒体ｍは、例えば、水や、メタノール、エタノール、１－プロパノール、アセトニトリル、アセトンのうちの２つ以上を混合した混合物であり得る。あるいは、媒体ｍは、例えば空気であり得る。
　粒子ｐは、例えばマイクロシリンジ又はマイクロポンプにより、媒体ｍと共にセル２１に導入される。あるいは、粒子ｐは、サイフォンの原理に基づいて、媒体ｍと共にセル２１に導入され得る。あるいは、粒子ｐを含む液滴（溶液）を毛細管現象によってセル２１（キャピラリー管）に導入してもよい。粒子ｐを含む液滴がキャピラリー管の一方端に滴下されると、毛細管現象によって液滴がキャピラリー管を流れる。
　分析対象の粒子ｐは、異なる結晶形（複数の結晶形）を有する。例えば、粒子ｐは、異なる結晶形として、異なる結晶構造を示し得る。また、粒子ｐは、異なる結晶形として、無水物結晶と水和物結晶とを示し得る。また、粒子ｐは、異なる結晶形として、異なる有機溶媒分子が結合した有機溶媒和物結晶を示し得る。
　例えば、粒子ｐとして、銅フタロシニアン、及びテオフィリンを挙げることができる。銅フタロシニアンは、青色顔料の成分として知られている。テオフィリンは、気管支喘息や慢性気管支炎、慢性閉塞性肺疾患などの呼吸器系疾患の治療に用いられる医薬品の成分として知られている。銅フタロシニアンは、異なる結晶形として、異なる結晶構造を示す。具体的には、銅フタロシニアンの結晶形は、α結晶及びβ結晶を含む。テオフィリンは、異なる結晶形として、無水物結晶及び水和物結晶を含む。
　粒子ｐの粒径と体積磁化率との関係（体積磁化率の分布）は、結晶形によって異なる。例えば、銅フタロシニアンの粒径と体積磁化率との関係（体積磁化率の分布）は、α結晶とβ結晶とで異なる（図２を参照）。粒子分析装置１０は、分析対象の粒子ｐが銅フタロシニアンである場合、粒子ｐ（銅フタロシニアン）の結晶形がα結晶及びβ結晶のうちのいずれであるかを判定する。同様に、テオフィリンの粒径と体積磁化率との関係（体積磁化率の分布）は、水和物結晶と無水物結晶とで異なる（図３を参照）。粒子分析装置１０は、分析対象の粒子ｐがテオフィリンである場合、粒子ｐ（テオフィリン）の結晶形が水和物結晶及び無水物結晶のうちのいずれであるかを判定する。
　検出部３０は、セル２１内の粒子ｐを検出して、セル２１内の粒子ｐの位置及び粒径を示す信号を生成する。演算部４０は、検出部３０が生成する信号に基づいて、粒子ｐの粒径及び磁気泳動速度を測定する。演算部４０は、記憶装置４１と、処理装置４２とを備える。
　記憶装置４１は、プログラム及び設定情報などを記憶する。記憶装置４１は、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ　Ｄｉｓｋ　Ｄｒｉｖｅ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）及びＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）によって構成され得る。処理装置４２は、記憶装置４１に記憶されたコンピュータプログラムを実行することによって、数値計算や情報処理、機器制御のような様々な処理を行う。処理装置４２は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）又はＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）のようなプロセッサーを含み得る。演算部４０として、例えばパーソナルコンピューターのような汎用コンピューターが用いられる。
　処理装置４２は、検出部３０が生成する信号から、粒子ｐの位置の時間的な変化を取得する。例えば、検出部３０が所定の時間間隔ごとにセル２１内の粒子ｐを検出する。この結果、異なる時刻の粒子ｐの位置を測定することができる。処理装置４２は、粒子ｐの位置の時間的な変化から、粒子ｐの磁気泳動速度を測定する。
　また、処理装置４２は、検出部３０が生成する信号から、粒子ｐの粒径を測定する。処理装置４２は、粒子ｐの粒径及び磁気泳動速度に基づいて、粒子ｐの体積磁化率を測定する。
　例えば、処理装置４２は、以下の式（１）に基づいて、粒子ｐの体積磁化率を算出する。
　　ｖ＝｛２（χｓ－χｍ）ｒ2／９ημo｝Ｂ（ｄＢ／ｄｘ）・・・（１）
　式（１）において、ｖは粒子ｐの磁気泳動速度であり、χｓは粒子ｐの体積磁化率であり、χｍは媒体ｍの体積磁化率であり、ｒは粒子ｐの半径であり、ηは媒体ｍの粘性率であり、μoは真空の透磁率であり、Ｂは磁束密度であり、ｄＢ／ｄｘは磁場勾配（磁束密度の勾配）である。なお、式（１）は、粒子ｐ及び媒体ｍが受けるセル２１（キャピラリー管）の軸方向の磁気力の差と、粘性抵抗力とがほぼ等しいことから導かれる。
　記憶装置４１は、基準データ４３を記憶している。基準データ４３は、分析対象の粒子ｐと同じ種類の基準粒子の粒径と体積磁化率との関係を、分析対象の粒子ｐ（基準粒子）が有し得る結晶形ごとに示す。処理装置４２は、分析対象の粒子ｐの粒径及び体積磁化率と、基準データ４３とに基づいて、分析対象の粒子ｐの結晶形を判定する。例えば、分析対象の粒子ｐが銅フタロシニアンである場合、基準データ４３は、α結晶の粒径と体積磁化率との関係、及びβ結晶の粒径と体積磁化率との関係を示す。同様に、分析対象の粒子ｐがテオフィリンである場合、基準データ４３は、水和物結晶の粒径と体積磁化率との関係、及び無水物結晶の粒径と体積磁化率との関係を示す。
　続いて図４（ａ）及び図４（ｂ）を参照して、粒子ｐの動きを説明する。図４（ａ）及び図４（ｂ）は、粒子ｐの動きを示す図である。詳しくは、図４（ａ）及び図４（ｂ）は、粒子ｐ及び媒体ｍの体積磁化率と粒子ｐの移動方向との関係を示す。図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、磁場生成部２０は、磁極がＮ極の永久磁石２０ａと、磁極がＳ極の永久磁石２０ｂとを備える。２つの永久磁石２０ａ、２０ｂは、セル２１を挟んで対向する。
　図４（ａ）に示すように、粒子ｐの体積磁化率が媒体ｍの体積磁化率よりも小さい場合、粒子ｐは磁場（磁場生成部２０）から遠ざかる方向に移動する。一方、図４（ｂ）に示すように、粒子ｐの体積磁化率が媒体ｍの体積磁化率よりも大きい場合、粒子ｐは磁場（磁場生成部２０）に近づく方向に移動する。
　図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、粒子ｐの動きは、粒子ｐ及び媒体ｍの体積磁化率に応じて決定される。なお、粒子ｐは永久磁石２０ａ、２０ｂの端部の近傍において力を受ける。例えば、粒子ｐは永久磁石２０ａ、２０ｂの端部の近傍から±２００μｍ程度の範囲で力を受ける。
　続いて図５を参照して、粒子分析装置１０について更に説明する。図５は、粒子分析装置１０の構成を示す図である。図５に示すように、粒子分析装置１０は、光源５０を更に備える。また、検出部３０は、拡大部３２及び撮像部３４を備える。
　光源５０は、可視光成分を含む比較的高い強度の光を出射する。光源５０は、セル２１に光を照射する。この結果、粒子ｐに光が照射される。光源５０から出射される光の波長スペクトルは比較的ブロードであってもよい。光源５０として、例えば、ハロゲンランプが好適に用いられる。
　セル２１に導入された粒子ｐは、拡大部３２によって適当な倍率で拡大されて、撮像部３４で撮像される。撮像部３４の撮像結果（撮像部３４が撮像した画像）から、粒子ｐの位置を特定できる。例えば、拡大部３２は対物レンズを含み、撮像部３４は電荷結合素子（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ：ＣＣＤ）を含む。あるいは、撮像部３４の各画素は、フォトダイオード又は光電子倍増管で構成されてもよい。撮像部３４は、例えば、所定の時間間隔ごとに粒子ｐを撮像する。なお、撮像部３４は、光源５０から出射されてセル２１を透過した光を撮像してもよいし、光源５０から出射されて粒子ｐによって散乱された光を撮像してもよい。
　演算部４０（処理装置４２）は、撮像部３４の撮像結果から、粒子ｐの位置の時間的な変化を取得し、粒子ｐの位置の時間的な変化から粒子ｐの磁気泳動速度を測定する。
　また、演算部４０（処理装置４２）は、粒子ｐの撮像結果から粒子ｐの粒径を測定する。例えば、演算部４０（処理装置４２）は、以下の処理を実行する。即ち、まず、撮像部３４によって撮像された画像をモノクロ化し、その輝度を数値化する。次に、輝度値の微分値をしきい値と比較して粒子ｐの境界を設定する。次に、設定した境界から粒子ｐの面積を検出し、その面積に対応する円の半径から粒径を求める。あるいは、粒子ｐの中心を規定し、粒子ｐの中心を通過する複数の直線を引き、各直線において粒子ｐの境界と交わる２つの点の間の距離の平均を求める。
　続いて図６を参照して、基準データ４３について説明する。図６は、基準データ４３の一例を示す図である。詳しくは、図６は、基準粒子の粒径と体積磁化率との関係を示す。
　図６において、横軸は粒径を示し、縦軸は体積磁化率を示す。また、図６において、グラフ４３０は、基準粒子の粒径と体積磁化率との関係を、基準粒子が有し得る結晶形ごとに示す。図１を参照して説明した記憶装置４１は、グラフ４３０に対応する基準データ４３を記憶する。具体的には、記憶装置４１は、基準データ４３として、グラフ４３０の式を示すデータを記憶する。又は、記憶装置４１は、基準データ４３として、グラフ４３０に対応するテーブルを示すデータを記憶する。
　例えば、分析対象の粒子ｐ（基準粒子）が２種類の結晶形を有する場合、図６に示すように、グラフ４３０は、第１グラフ４３１と第２グラフ４３２とを含む。第１グラフ４３１は、２種類の結晶形のうちの一方の結晶形を示す第１結晶形に対応し、第２グラフ４３２は、２種類の結晶形のうちの他方の結晶形を示す第２結晶形に対応する。この場合、基準データ４３は、第１グラフ４３１に対応する第１基準データと、第２グラフ４３２に対応する第２基準データとを含む。
　図１を参照して説明した処理装置４２は、分析対象の粒子ｐの粒径及び体積磁化率を取得すると、第１基準データ及び第２基準データを参照して、分析対象の粒子ｐの結晶形が第１結晶形であるのか第２結晶形であるのかを判定する。
　具体的には、処理装置４２は、第１基準データ及び第２基準データの各々から、分析対象の粒子ｐの粒径と同じ粒径を有する基準粒子の体積磁化率を取得する。以下、分析対象の粒子ｐの粒径と同じ粒径を有する基準粒子の体積磁化率を「基準体積磁化率」と記載する場合がある。処理装置４２は、取得した基準体積磁化率のうちから、分析対象の粒子ｐの体積磁化率に最も近い基準体積磁化率を判定する。処理装置４２は、この判定の結果に基づき、分析対象の粒子ｐの結晶形を判定する。
　なお、基準データ４３は、粒径ごとに体積磁化率の範囲を示してもよい。この場合、処理装置４２は、基準データ４３から、結晶形ごとに、分析対象の粒子ｐの粒径と同じ粒径を有する基準粒子の体積磁化率の範囲を取得する。以下、分析対象の粒子ｐの粒径と同じ粒径を有する基準粒子の体積磁化率の範囲を「基準体積磁化率の範囲」と記載する場合がある。処理装置４２は、取得した基準体積磁化率の範囲のうちから、分析対象の粒子ｐの体積磁化率の値を包含する基準体積磁化率の範囲を判定する。
　あるいは、基準データ４３は、粒径ごとに体積磁化率の範囲と体積磁化率の中央値とを示してもよい。この場合、処理装置４２は、基準データ４３から、結晶形ごとに、分析対象の粒子ｐの粒径と同じ粒径を有する基準粒子の体積磁化率の範囲（基準体積磁化率の範囲）及び中央値を取得する。処理装置４２は、取得した基準体積磁化率の範囲のうちから、分析対象の粒子ｐの体積磁化率の値を包含する基準体積磁化率の範囲を判定する。複数の基準体積磁化率の範囲が、分析対象の粒子ｐの体積磁化率の値を包含する場合、処理装置４２は、取得した中央値のうちから、分析対象の粒子ｐの体積磁化率に最も近い中央値を判定する。なお、基準データ４３は、中央値に替えて平均値を示してもよい。
　続いて図７を参照して、本実施形態の粒子分析方法について説明する。図７は、本実施形態の粒子分析方法を示すフローチャートである。本実施形態の粒子分析方法は、図１～図６を参照して説明した粒子分析装置１０を使用して実行し得る。
　図７に示すように、まず、分析対象の粒子ｐの粒径及び体積磁化率を取得する（ステップＳ１）。次に、分析対象の粒子ｐの粒径及び体積磁化率と、基準データ４３とに基づいて、分析対象の粒子ｐの結晶形を判定する（ステップＳ２）。
　分析対象の粒子ｐの粒径及び体積磁化率を取得する際には、磁場生成部２０がセル２１内の粒子ｐを磁気泳動させ、検出部３０が、磁気泳動中の粒子ｐを検出する。そして、処理装置４２が、検出部３０による検出の結果から、粒子ｐの粒径と体積磁化率とを測定する。
　分析対象の粒子ｐの結晶形を判定する際には、処理装置４２が、分析対象の粒子ｐの粒径及び体積磁化率と、記憶装置４１が記憶する基準データ４３とに基づいて、粒子ｐの結晶形を判定する。
　以上、実施形態１について説明した。実施形態１によれば、分析対象の粒子ｐの結晶形を判定することができる。
　なお、本実施形態では、磁場生成部２０が一対の永久磁石２０ａ、２０ｂを備えたが、磁場生成部２０は、磁場勾配を生成するために一対の磁極片（ポールピース）を備えてもよい。あるいは、磁場生成部２０は、磁場勾配を生成するために、電磁石、磁気回路、又は超電導磁石を備えてもよい。磁場生成部２０が一対の磁極片を備える場合、一対の磁極片を構成する２つの磁極片は、例えば１００μｍ以上５００μｍ以下の一定距離の空隙を空けて配置される。セル２１は、２つの磁極片の間の空隙に配置される。磁極片は、例えば、磁化された鉄片であり得る。鉄片は、例えば永久磁石、電磁石、磁気回路、又は超電導磁石によって磁化し得る。
　また、本実施形態では、セル２１がキャピラリー管であったが、セル２１は、ガラスセル又はプラスチックセルであってもよい。ガラスセル及びプラスチックセルは、粒子ｐ、又は粒子ｐを含む媒体ｍを保持する凹部を有する。あるいは、ガラスセル及びプラスチックセルは、粒子ｐを含む媒体ｍが流れる流路を有する。セル２１が、マイクロ流路を有するガラスセル又はプラスチックセルである場合、粒子ｐを含む液滴（溶液）がマイクロ流路の一方端に滴下されると、毛細管現象によって液滴がマイクロ流路を流れる。
　また、本実施形態では、粒子分析装置１０が光源５０を備えたが、粒子分析装置１０は、光源５０に替えてレーザーを備えてもよいし、光源５０に加えてレーザーを更に備えてもよい。粒子分析装置１０が光源５０とレーザーとを備える場合、光源５０から光を出射する際には、レーザーからのレーザー光の出射を停止させ、レーザーからレーザー光を出射する際には、光源５０からの光の出射を停止させる。レーザーを使用する場合、セル２１に導入された粒子ｐにレーザー光を照射する。撮像部３４は、粒子ｐによって散乱されたレーザー光（散乱光）を、拡大部３２を介して撮像する。
　レーザー光を粒子ｐに照射する場合、キャピラリー管は、その軸方向に直交する断面形状が正方形の正方形型キャピラリーであることが好ましい。正方形型キャピラリーを使用することにより、セル２１の側面のうちレーザー光が照射される面を鏡面仕上げにすることが容易になる。
　また、本実施形態では、画像解析によって粒子ｐの粒径を取得したが、粒子ｐのブラウン運動を解析して、粒子ｐの粒径を測定してもよい。具体的には、キャピラリー管の軸方向に直交する方向における粒子ｐの位置の変化（変位）の分散から拡散係数を求め、この拡散係数から粒子ｐの粒径を求めることができる。あるいは、レーザーを使用して、例えば動的光散乱法又は静的光散乱法に基づいて粒子ｐの粒径を取得してもよい。
　また、本実施形態では、演算部４０（処理装置４２）が粒子ｐの粒径を測定したが、撮像部３４が撮像した画像をディスプレイに表示させ、ディスプレイに表示された画像から、分析者が粒子ｐの粒径を測定してもよい。あるいは、撮像部３４が撮像した画像を印刷して、印刷した画像から、分析者が粒子ｐの粒径を測定してもよい。
　また、本実施形態では、撮像部３４が所定の時間間隔ごとに粒子ｐを撮像することにより、粒子ｐの磁気泳動速度を取得したが、レーザーを使用して、例えばレーザードップラー法に基づいて粒子ｐの磁気泳動速度を測定してもよい。
　また、本実施形態では、磁気泳動速度の測定値に基づいて粒子ｐの体積磁化率を取得したが、ＳＱＵＩＤ素子、又は磁気天秤などを用いて粒子ｐの体積磁化率を取得してもよい。この場合、粒子ｐを磁気泳動させる必要はない。よって、磁場生成部２０を省略し得る。
　また、本実施形態では、基準データ４３が、基準粒子の粒径と体積磁化率との関係を結晶形ごとに示したが、基準データ４３は、基準粒子の体積磁化率を結晶形ごとに示してもよい。あるいは、基準データ４３は、基準粒子の体積磁化率の範囲を結晶形ごとに示してもよいし、基準粒子の体積磁化率の範囲と体積磁化率の中央値又は平均値とを結晶形ごとに示してもよい。この場合、演算部４０は、分析対象の粒子ｐの体積磁化率に基づいて、分析対象の粒子ｐの結晶形を判定する。即ち、演算部４０は、分析対象の粒子ｐの粒径を参照することなく、分析対象の粒子ｐの結晶形を判定する。
　分析対象の粒子ｐの粒径を参照することなく結晶形を判定する場合、粒子ｐの粒径に文献値を利用して、分析対象の粒子ｐの体積磁化率を取得してもよい。粒子ｐの粒径に文献値を利用することにより、粒径の測定を省略することができる。あるいは、ＳＱＵＩＤ素子、又は磁気天秤などを用いて粒子ｐの体積磁化率を取得してもよい。この場合、磁気泳動速度の取得を省略することができる。
［実施形態２］
　以下、図８～図１０を参照して本発明の実施形態２について説明する。図８は、本実施形態の粒子分離装置１００の構成を示す図である。粒子分離装置１００は、粒子ｐが有し得る結晶形ごとに、粒子ｐ（結晶粒子）を分離する。
　図８に示すように、粒子分離装置１００は、粒子トラップ部１２０を備える。粒子トラップ部１２０の近傍にセル２００が配置される。セル２００はキャピラリー管のような管状部材である。セル２００の材質は特に限定されない。例えば、セル２００は、例えばガラス製又はプラスチック製であり得る。
　粒子トラップ部１２０は、磁場勾配（磁束密度の勾配）を生成して、セル２００内の粒子ｐに磁気力を作用させる。本実施形態において、粒子トラップ部１２０は、磁場勾配を生成する一対の永久磁石１２０ａ、１２０ｂを備える。２つの永久磁石１２０ａ、１２０ｂは、例えば１００μｍ以上５００μｍ以下の一定距離の空隙を空けて配置される。セル２００は、２つの永久磁石１２０ａ、１２０ｂの間の空隙に配置される。
　本実施形態において、セル２００を流れる媒体ｍは液体である。換言すると、媒体ｍは溶媒である。以下、媒体ｍを「溶媒ｍ」と記載する。溶媒ｍ中に１つの粒子ｐが存在してもよいし、溶媒ｍ中に複数の粒子ｐが存在してもよい。溶媒ｍ中に複数の粒子ｐが存在する場合、複数の粒子ｐは、溶媒ｍ中で分散していてもよいし、溶媒ｍ中で偏在していてもよい。
　本実施形態において、粒子ｐは２つの結晶形を有する。したがって、実施形態１で説明したように、粒子ｐは結晶形ごとに異なる体積磁化率を有する。以下、２つの結晶形のうちの一方を「第１結晶形」と記載するとともに、２つの結晶形のうちの他方を「第２結晶形」と記載する場合がある。また、第１結晶形を有する粒子ｐを「第１粒子ｐ１」と記載するとともに、第２結晶形を有する粒子ｐを「第２粒子ｐ２」と記載する場合がある。また、第１粒子ｐ１の体積磁化率を「第１体積磁化率χｐ１」と記載するとともに、第２粒子ｐ２の体積磁化率を「第２体積磁化率χｐ２」と記載する場合がある。
　粒子ｐは、マイクロポンプにより、溶媒ｍと共にセル２００に導入される。この結果、溶媒ｍがセル２００（管状部材）の軸方向（ｘ方向）に沿って流れる。粒子ｐは溶媒ｍから流体駆動力Ｆfを受けて、粒子トラップ部１２０（永久磁石１２０ａ、１２０ｂ）の近傍まで移動する。
　粒子トラップ部１２０は、溶媒ｍが流れる方向とは反対方向の磁気力を粒子ｐに作用させる。粒子トラップ部１２０は、磁気力により、特定の結晶形を有する粒子ｐをトラップする。本実施形態において、粒子トラップ部１２０は、第２結晶形を有する粒子ｐ（第２粒子ｐ２）をトラップする。
　詳しくは、粒子ｐは、永久磁石１２０ａ、１２０ｂの近傍に達すると、永久磁石１２０ａ、１２０ｂによる磁気力を受ける。本実施形態では、溶媒ｍの体積磁化率が、粒子ｐの体積磁化率（第１体積磁化率χｐ１及び第２体積磁化率χｐ２）よりも大きい。したがって、図４（ａ）を参照して説明したように、粒子ｐに対して、磁場（粒子トラップ部１２０）から遠ざける方向の磁気力が作用する。換言すると、磁気力は、溶媒ｍの流れに対して粒子ｐを押し戻す方向に作用する。以下、溶媒ｍの体積磁化率が粒子ｐの体積磁化率よりも大きいという条件を「第１トラップ条件」と記載する場合がある。
　粒子ｐに作用する磁気力のｘ方向の成分Ｆｍは、以下の式（２）により表すことができる。
　　Ｆｍ＝－｛４（χｐ－χｍ）πｒ3／３μo｝Ｂ（ｄＢ／ｄｘ）・・・（２）
　式（２）において、χｐは粒子ｐの体積磁化率であり、χｍは溶媒ｍの体積磁化率であり、ｒは粒子ｐの半径であり、μoは真空の透磁率であり、Ｂは磁束密度であり、ｄＢ／ｄｘは磁場勾配（磁束密度の勾配）である。
　式（２）に示すように、磁気力のｘ方向の成分Ｆｍは、粒子ｐと溶媒ｍとの体積磁化率差（χｐ－χｍ）に応じた大きさとなる。また、磁気力のｘ方向の成分Ｆｍは、磁束密度Ｂと磁場勾配ｄＢ／ｄｘとの積の値Ｂ（ｄＢ／ｄｘ）に応じた大きさとなる。以下、磁気力のｘ方向の成分Ｆｍを「磁気力Ｆｍ」と記載する場合がある。また、第１粒子ｐ１に作用する磁気力Ｆｍを「第１磁気力Ｆｍ１」と記載するとともに、第２粒子ｐ２に作用する磁気力Ｆｍを「第２磁気力Ｆｍ２」と記載する場合がある。
　本実施形態において、溶媒ｍは、以下の式（３）に示す関係を成立させる体積磁化率を有する。
　　Ｆｍ１　＜　Ｆf　≦　Ｆｍ２・・・（３）
　式（３）に示すように、溶媒ｍは、第１磁気力Ｆｍ１を流体駆動力Ｆfよりも小さくし、第２磁気力Ｆｍ２を流体駆動力Ｆf以上にする体積磁化率を有する。式（３）に示す関係が成立することにより、粒子トラップ部１２０は、第２粒子ｐ２をトラップすることができる。以下、式（３）に示す関係を成立させる条件を「第２トラップ条件」と記載する場合がある。
　第２トラップ条件は、粒子ｐと溶媒ｍとの体積磁化率差（χｐ－χｍ）を調整することにより成立させることができる。したがって、粒子ｐの体積磁化率（第１体積磁化率χｐ１及び第２体積磁化率χｐ２）に応じて、使用する溶媒ｍ（溶媒ｍの体積磁化率）を選択することにより、第１トラップ条件及び第２トラップ条件を成立させることができる。あるいは、粒子ｐの体積磁化率（第１体積磁化率χｐ１及び第２体積磁化率χｐ２）に応じて、溶媒ｍの成分（溶媒ｍの体積磁化率）を調整することにより、第１トラップ条件及び第２トラップ条件を成立させることができる。粒子ｐの結晶形ごとの体積磁化率は、実施形態１において説明した基準データ４３を参照して取得し得る。
　溶媒ｍの成分を調整する場合、溶媒ｍとして、例えば塩化マンガン水溶液を使用し得る。塩化マンガン水溶液を使用する場合、添加するマンガンの量（質量％）を調整することにより、溶媒ｍ（塩化マンガン水溶液）の体積磁化率を調整することができる。
　続いて図９（ａ）及び図９（ｂ）を参照して、第１粒子ｐ１及び第２粒子ｐ２の動きを説明する。図９（ａ）は第１粒子ｐ１の動きを示す図であり、図９（ｂ）は第２粒子ｐ２の動きを示す図である。
　図９（ａ）に示すように、第１粒子ｐ１は粒子トラップ部１２０（永久磁石１２０ａ、１２０ｂ）によって形成された磁場の近傍に到達すると、第１磁気力Ｆｍ１を受ける。第１磁気力Ｆｍ１は、溶媒ｍの流れに対して第１粒子ｐ１を押し戻す方向に作用する。しかし、式（３）に示すように、第１磁気力Ｆｍ１は、第１粒子ｐ１が溶媒ｍから受ける流体駆動力Ｆfよりも小さい。したがって、第１粒子ｐ１（第１結晶形を有する粒子ｐ）は、磁場を通過する。
　図９（ｂ）に示すように、第２粒子ｐ２は、粒子トラップ部１２０（永久磁石１２０ａ、１２０ｂ）によって形成された磁場の近傍に到達すると、第２磁気力Ｆｍ２を受ける。第２磁気力Ｆｍ２は、溶媒ｍの流れに対して第２粒子ｐ２を押し戻す方向に作用する。式（３）に示すように、第２磁気力Ｆｍ２は、第２粒子ｐ２が溶媒ｍから受ける流体駆動力Ｆf以上となる。したがって、第２粒子ｐ２の移動が第２磁気力Ｆｍ２によって阻止される。この結果、第２粒子ｐ２（第２結晶形を有する粒子ｐ）が磁場でトラップされる。
　続いて図１０を参照して、本実施形態の粒子分離方法について説明する。図１０は、本実施形態の粒子分離方法を示すフローチャートである。本実施形態の粒子分離方法は、図８、図９（ａ）及び図９（ｂ）を参照して説明した粒子分離装置１００を使用して実行し得る。
　図１０に示すように、まず、溶液を用意する（ステップＳ１１）。溶液は、粒子ｐと溶媒ｍとを含む。本実施形態では、第１トラップ条件及び第２トラップ条件を成立させる溶液（溶媒ｍ）を用意する。具体的には、第２結晶形を有する粒子ｐを粒子トラップ部１２０によってトラップさせる体積磁化率を有する溶媒ｍを用意し、用意した溶媒ｍに粒子ｐを混合する。
　次に、溶液をセル２００に導入する（ステップＳ１２）。具体的には、マイクロポンプによって、セル２００（管状部材）の一方端から溶液を流し込む。この結果、溶媒ｍがセル２００の軸方向に沿って流れ、粒子ｐが溶媒ｍから流体駆動力Ｆfを受けて、粒子トラップ部１２０（永久磁石１２０ａ、１２０ｂ）の近傍まで移動する。
　粒子ｐが粒子トラップ部１２０の近傍まで移動すると、磁場勾配により、溶媒ｍが流れる方向とは反対方向の磁気力Ｆｍが粒子ｐに作用する（ステップＳ１３）。図９（ａ）を参照して説明したように、粒子ｐの結晶形が第１結晶形である場合、粒子ｐは、磁気力Ｆｍ（第１磁気力Ｆｍ１）よりも大きい流体駆動力Ｆfを受けて、粒子トラップ部１２０が形成する磁場を通過する。一方、図９（ｂ）を参照して説明したように、粒子ｐの結晶形が第２結晶形である場合、粒子ｐは、流体駆動力Ｆfよりも大きい磁気力Ｆｍ（第２磁気力Ｆｍ２）を受けて、粒子トラップ部１２０が形成する磁場でトラップされる。
　以上、実施形態２について説明した。本実施形態によれば、結晶形に応じて粒子ｐを分離することができる。
　なお、本実施形態ではセル２００が管状部材であったが、セル２００は管状部材に限定されない。例えば、セル２００は、粒子ｐを含む溶媒（溶液）が流れる流路が形成されたガラスセル又はプラスチックセルであり得る。
　また、本実施形態では溶液（粒子ｐを含む溶媒）がマイクロポンプによりセル２００に導入されたが、溶液は、サイフォンの原理又は毛細管現象によってセル２００に導入され得る。
　また、本実施形態では、粒子ｐと溶媒ｍとの体積磁化率差（χｐ－χｍ）の調整、換言すると溶媒ｍの体積磁化率の調整により、式（３）に示す関係（第２トラップ条件）を成立させたが、Ｂ（ｄＢ／ｄｘ）の値を調整して、式（３）に示す関係を成立させてもよい。例えば、使用する永久磁石１２０ａ、１２０ｂの選定により、Ｂ（ｄＢ／ｄｘ）の値を調整することができる。又は、２つの永久磁石１２０ａ、１２０ｂ間の距離を調整することにより、Ｂ（ｄＢ／ｄｘ）の値を調整することができる。
　また、本実施形態では、粒子トラップ部１２０が一対の永久磁石１２０ａ、１２０ｂを備えたが、粒子トラップ部１２０は、磁場勾配（磁束密度の勾配）を生成するために一対の磁極片（ポールピース）を備えてもよい。あるいは、粒子トラップ部１２０は、磁場勾配を生成するために、電磁石、磁気回路、又は超電導磁石を備えてもよい。粒子トラップ部１２０が一対の磁極片を備える場合、一対の磁極片を構成する２つの磁極片は、例えば１００μｍ以上５００μｍ以下の一定距離の空隙を空けて配置される。セル２００は、２つの磁極片の間の空隙に配置される。磁極片は、例えば、磁化された鉄片であり得る。鉄片は、例えば永久磁石、電磁石、磁気回路、又は超電導磁石によって磁化し得る。
　粒子トラップ部１２０が一対の磁極片を備える場合、式（３）に示す関係を成立させるために、磁極片の材料の選定を介して、Ｂ（ｄＢ／ｄｘ）の値を調整してもよい。あるいは、磁極片の磁力の調整、又は２つの磁極片間の距離の調整を介して、Ｂ（ｄＢ／ｄｘ）の値を調整してもよい。電磁石、磁気回路、又は超電導磁石によって磁極片を磁化させる場合、供給する電流の電流値を調整することにより、磁極片の磁力を調整することができる。また、永久磁石によって磁極片を磁化させる場合、使用する永久磁石の選定により、磁極片の磁力を調整することができる。
　また、粒子トラップ部１２０が電磁石、磁気回路、又は超電導磁石を備える場合、式（３）に示す関係を成立させるために、供給する電流の電流値を調整して、Ｂ（ｄＢ／ｄｘ）の値を調整してもよい。
　また、本実施形態では、第２結晶形を有する粒子ｐを磁場によってトラップしたが、粒子ｐと溶媒ｍとの体積磁化率差（χｐ－χｍ）あるいはＢ（ｄＢ／ｄｘ）の値を調整して、第１結晶形を有する粒子ｐを磁場によってトラップしてもよい。このように、本実施形態によれば、粒子トラップ部１２０（磁場）によってトラップする粒子ｐ（結晶形）を選択することができる。
［実施形態３］
　以下、図１１を参照して本発明の実施形態３について説明する。ただし、実施形態２で説明した事項と重複する事項の説明は割愛する。実施形態３は、粒子分離装置１００が複数の粒子トラップ部１２０を備える点で、実施形態２と異なる。
　図１１は、本実施形態の粒子分離装置１００の構成を示す図である。図１１に示すように、粒子分離装置１００は、３つの粒子トラップ部１２０を備える。３つの粒子トラップ部１２０は、溶媒ｍが流れる方向（ｘ方向）に沿って並ぶ。以下、溶媒ｍが流れる方向に沿った順序で、「第１粒子トラップ部１２１」、「第２粒子トラップ部１２２」、「第３粒子トラップ部１２３」と記載する場合がある。
　３つの粒子トラップ部１２０はそれぞれ、磁束密度Ｂと磁束密度の勾配（磁場勾配）ｄＢ／ｄｘとの積の値Ｂ（ｄＢ／ｄｘ）が互いに異なる磁場を生成する。詳しくは、溶媒ｍが流れる方向に沿った順序でＢ（ｄＢ／ｄｘ）の値が大きくなる。この結果、粒子ｐと溶媒ｍとの体積磁化率差（χｐ－χｍ）が一定である場合、粒子ｐに作用する磁気力Ｆｍは、溶媒ｍが流れる方向に沿った順序で大きくなる。なお、実施形態２において説明したように、磁気力Ｆｍは、溶媒ｍの流れに対して粒子ｐを押し戻す方向に作用する。
　以下、第１粒子トラップ部１２１が生成する磁場におけるＢ（ｄＢ／ｄｘ）を、「Ｂ（ｄＢ／ｄｘ）1」と記載する場合がある。同様に、第２粒子トラップ部１２２が生成する磁場におけるＢ（ｄＢ／ｄｘ）を、「Ｂ（ｄＢ／ｄｘ）2」と記載するとともに、第３粒子トラップ部１２３が生成する磁場におけるＢ（ｄＢ／ｄｘ）を、「Ｂ（ｄＢ／ｄｘ）3」と記載する場合がある。また、第１粒子トラップ部１２１が生成する磁場による磁気力Ｆｍを「磁気力Ｆｍ11」と記載する場合がある。同様に、第２粒子トラップ部１２２が生成する磁場による磁気力Ｆｍを「磁気力Ｆｍ12」と記載するとともに、第３粒子トラップ部１２３が生成する磁場による磁気力Ｆｍを「磁気力Ｆｍ13」と記載する場合がある。
　本実施形態において、Ｂ（ｄＢ／ｄｘ）1、Ｂ（ｄＢ／ｄｘ）2、及びＢ（ｄＢ／ｄｘ）3の間には、以下の式（４）によって示される関係が成立する。
　　Ｂ（ｄＢ／ｄｘ）3　＞　Ｂ（ｄＢ／ｄｘ）2　＞　Ｂ（ｄＢ／ｄｘ）1・・・（４）
　本実施形態では、上記の式（４）の関係が成立するように、３つの粒子トラップ部１２０の各々における２つの永久磁石１２０ａ、１２０ｂ間の距離が調整されている。したがって、３つの粒子トラップ部１２０における２つの永久磁石１２０ａ、１２０ｂ間の距離は互いに異なる。具体的には、２つの永久磁石１２０ａ、１２０ｂ間の距離は、溶媒ｍが流れる方向に沿った順序で小さくなる。
　続いて図１１を参照して、粒子ｐ（結晶粒子）の動きを説明する。粒子ｐは複数の結晶形を有する。したがって、実施形態１で説明したように、粒子ｐは結晶形ごとに異なる体積磁化率を有する。
　セル２００に溶媒ｍと共に導入された粒子ｐは、まず、第１粒子トラップ部１２１によって形成された磁場の近傍に到達して、磁気力Ｆｍ11を受ける。磁気力Ｆｍ11は、以下の式（５）により表すことができる。
　　Ｆｍ11＝－｛４（χｐ－χｍ）πｒ3／３μo｝Ｂ（ｄＢ／ｄｘ）1・・・（５）
　式（５）に示すように、磁気力Ｆｍ11は、粒子ｐの体積磁化率χｐに応じた大きさとなる。換言すると、磁気力Ｆｍ11は、粒子ｐの結晶形に応じた大きさとなる。したがって、粒子ｐの結晶形に応じて、第１粒子トラップ部１２１が粒子ｐをトラップするか否かが決定される。具体的には、磁気力Ｆｍ11が流体駆動力Ｆf以上となる場合、粒子ｐの移動が磁気力Ｆｍ11によって阻止されて、粒子ｐが磁場でトラップされる。一方、磁気力Ｆｍ11が流体駆動力Ｆfよりも小さい場合、粒子ｐは、第１粒子トラップ部１２１によって形成された磁場を通過する。
　第１粒子トラップ部１２１によって形成された磁場を通過した粒子ｐは、次に、第２粒子トラップ部１２２によって形成された磁場の近傍に到達して、磁気力Ｆｍ12を受ける。磁気力Ｆｍ12は、以下の式（６）により表すことができる。なお、磁気力Ｆｍ11と磁気力Ｆｍ12との関係は、以下の式（７）に示す関係となる。
　　Ｆｍ12＝－｛４（χｐ－χｍ）πｒ3／３μo｝Ｂ（ｄＢ／ｄｘ）2・・・（６）
　　Ｆｍ12　＞　Ｆｍ11・・・（７）
　磁気力Ｆｍ11と同様に、磁気力Ｆｍ12は、粒子ｐの結晶形に応じた大きさとなる。したがって、粒子ｐの結晶形に応じて、第２粒子トラップ部１２２が粒子ｐをトラップするか否かが決定される。具体的には、磁気力Ｆｍ12が流体駆動力Ｆf以上となる場合、粒子ｐが磁場でトラップされる。一方、磁気力Ｆｍ12が流体駆動力Ｆfよりも小さい場合、粒子ｐは、第２粒子トラップ部１２２によって形成された磁場を通過する。
　第２粒子トラップ部１２２によって形成された磁場を通過した粒子ｐは、次に、第３粒子トラップ部１２３によって形成された磁場の近傍に到達して、磁気力Ｆｍ13を受ける。磁気力Ｆｍ13は、以下の式（８）により表すことができる。なお、磁気力Ｆｍ12と磁気力Ｆｍ13との関係は、以下の式（９）に示す関係となる。
　　Ｆｍ13＝－｛４（χｐ－χｍ）πｒ3／３μo｝Ｂ（ｄＢ／ｄｘ）3・・・（８）
　　Ｆｍ13　＞　Ｆｍ12・・・（９）
　磁気力Ｆｍ11及び磁気力Ｆｍ12と同様に、磁気力Ｆｍ13は、粒子ｐの結晶形に応じた大きさとなる。したがって、粒子ｐの結晶形に応じて、第３粒子トラップ部１２３が粒子ｐをトラップするか否かが決定される。具体的には、磁気力Ｆｍ13が流体駆動力Ｆf以上となる場合、粒子ｐが磁場でトラップされる。一方、磁気力Ｆｍ13が流体駆動力Ｆfよりも小さい場合、粒子ｐは、第３粒子トラップ部１２３によって形成された磁場を通過する。
　以上、実施形態３について説明した。本実施形態によれば、結晶形に応じて粒子ｐを分離することができる。また、本実施形態によれば、粒子ｐが３つ又は４つの結晶形を有する場合であっても、Ｂ（ｄＢ／ｄｘ）1、Ｂ（ｄＢ／ｄｘ）2、及びＢ（ｄＢ／ｄｘ）3の値を調整することにより、粒子ｐを結晶形に応じて分離することができる。Ｂ（ｄＢ／ｄｘ）1、Ｂ（ｄＢ／ｄｘ）2、及びＢ（ｄＢ／ｄｘ）3の値は、粒子ｐの結晶形ごとの体積磁化率を参照して調整する。粒子ｐの結晶形ごとの体積磁化率は、実施形態１において説明した基準データ４３を参照して取得し得る。
　なお、本実施形態では、３つの粒子トラップ部１２０の各々の２つの永久磁石１２０ａ、１２０ｂ間の距離を調整して、Ｂ（ｄＢ／ｄｘ）1、Ｂ（ｄＢ／ｄｘ）2、及びＢ（ｄＢ／ｄｘ）3の値を調整したが、使用する永久磁石１２０ａ、１２０ｂの選定により、Ｂ（ｄＢ／ｄｘ）1、Ｂ（ｄＢ／ｄｘ）2、及びＢ（ｄＢ／ｄｘ）3の値を調整してもよい。
　また、本実施形態では、各粒子トラップ部１２０が一対の永久磁石１２０ａ、１２０ｂを備えたが、各粒子トラップ部１２０は、磁場勾配（磁束密度の勾配）を生成するために一対の磁極片（ポールピース）を備えてもよい。あるいは、各粒子トラップ部１２０は、磁場勾配を生成するために、電磁石、磁気回路、又は超電導磁石を備えてもよい。各粒子トラップ部１２０が一対の磁極片を備える場合、セル２００は、各粒子トラップ部１２０の２つの磁極片によって挟まれるように配置される。
　各粒子トラップ部１２０が一対の磁極片を備える場合、磁極片の材料の選定を介して、Ｂ（ｄＢ／ｄｘ）1、Ｂ（ｄＢ／ｄｘ）2、及びＢ（ｄＢ／ｄｘ）3の値を調整してもよい。あるいは、磁極片の磁力の調整、又は２つの磁極片間の距離の調整を介して、Ｂ（ｄＢ／ｄｘ）1、Ｂ（ｄＢ／ｄｘ）2、及びＢ（ｄＢ／ｄｘ）3の値を調整してもよい。
　また、各粒子トラップ部１２０が電磁石、磁気回路、又は超電導磁石を備える場合、供給する電流の電流値を調整して、Ｂ（ｄＢ／ｄｘ）1、Ｂ（ｄＢ／ｄｘ）2、及びＢ（ｄＢ／ｄｘ）3の値を調整してもよい。
　また、本実施形態では、粒子分離装置１００が３つの粒子トラップ部１２０を備えたが、粒子分離装置１００は、２つ又は４つ以上の粒子トラップ部１２０を備えてもよい。
　以上、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明した。但し、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。
　例えば、実施形態３では溶媒ｍの体積磁化率が一定であったが、本発明はこれに限定されない。各粒子トラップ部１２０のＢ（ｄＢ／ｄｘ）の値の調整に加えて、実施形態２において説明した粒子ｐと溶媒ｍとの体積磁化率差（χｐ－χｍ）の調整が行われてもよい。
　本発明に係る粒子分析装置及び粒子分析方法によれば、粒子の結晶形を判定することができる。また、本発明に係る粒子分離装置及び粒子分離方法によれば、粒子を結晶形に応じて分離することができる。本発明は、複数の結晶形を有する粒子を扱う分野、例えば医薬品分野に有用である。
１０　　　粒子分析装置
２０　　　磁場生成部
３０　　　検出部
３２　　　拡大部
３４　　　撮像部
４０　　　演算部
４１　　　記憶装置
４２　　　処理装置
４３　　　基準データ
５０　　　光源
１００　　粒子分離装置
１２０　　粒子トラップ部
Ｆf　　　　流体駆動力
Ｆｍ　　　磁気力
ｐ　　　　粒子

Claims (8)

  1. 　分析対象の粒子の体積磁化率を取得する処理装置と、
    　前記分析対象の粒子と同じ種類の基準粒子の体積磁化率を、前記分析対象の粒子が有し得る結晶形ごとに示す基準データを記憶する記憶装置と
    　を備え、
    　前記処理装置は、前記分析対象の粒子の体積磁化率と、前記基準データとに基づいて、前記分析対象の粒子の結晶形を判定する、粒子分析装置。
  2. 　前記基準データは、前記基準粒子の粒径と体積磁化率との関係を、前記分析対象の粒子が有し得る結晶形ごとに示し、
    　前記処理装置は、前記分析対象の粒子の粒径及び体積磁化率を取得して、前記分析対象の粒子の粒径及び体積磁化率と、前記基準データとに基づいて、前記分析対象の粒子の結晶形を判定する、請求項１に記載の粒子分析装置。
  3. 　粒子が有し得る結晶形ごとに前記粒子を分離する粒子分離装置であって、
    　磁束密度の勾配を生成し、前記粒子を含む溶媒が流れる方向とは反対方向の磁気力を前記粒子に作用させる粒子トラップ部を備え、
    　前記粒子トラップ部は、前記磁気力により、特定の結晶形を有する前記粒子をトラップする、粒子分離装置。
  4. 　複数の前記粒子トラップ部を備え、
    　前記複数の粒子トラップ部は、前記溶媒が流れる方向に沿って並び、
    　前記複数の粒子トラップ部はそれぞれ、磁束密度と磁束密度の勾配との積の値が互いに異なる磁場を生成する、請求項３に記載の粒子分離装置。
  5. 　分析対象の粒子の体積磁化率を取得する工程と、
    　前記分析対象の粒子の体積磁化率と、基準データとに基づいて、前記分析対象の粒子の結晶形を判定する工程と
    　を包含し、
    　前記基準データは、前記分析対象の粒子と同じ種類の基準粒子の体積磁化率を、前記分析対象の粒子が有し得る結晶形ごとに示す、粒子分析方法。
  6. 　前記分析対象の粒子の粒径を取得する工程を更に包含し、
    　前記基準データは、前記基準粒子の粒径と体積磁化率との関係を、前記分析対象の粒子が有し得る結晶形ごとに示し、
    　前記分析対象の粒子の結晶形を判定する工程において、前記分析対象の粒子の粒径及び体積磁化率と、前記基準データとに基づいて、前記分析対象の粒子の結晶形を判定する、請求項５に記載の粒子分析方法。
  7. 　粒子が有し得る結晶形ごとに前記粒子を分離する粒子分離方法であって、
    　磁束密度の勾配により、前記粒子を含む溶媒が流れる方向とは反対方向の磁気力を前記粒子に作用させる工程を包含し、
    　前記磁気力を前記粒子に作用させる工程において、前記磁気力により、特定の結晶形を有する前記粒子をトラップする、粒子分離方法。
  8. 　前記特定の結晶形を有する粒子をトラップさせる体積磁化率を有する前記溶媒を用意する工程を更に包含する、請求項７に記載の粒子分離方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111610137A (zh) * 2020-06-02 2020-09-01 辽宁科技大学 一种单颗磁性磨粒磁场力测量方法及装置
US20220161199A1 (en) * 2019-03-29 2022-05-26 Rensselaer Polytechnic Institute Assay for filtration of suspended particles in microporous membranes
JP7431403B2 (ja) 2020-05-19 2024-02-15 Ｔｏｐｐａｎホールディングス株式会社 分析装置、分析方法、及び粒子分離装置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6549747B2 (ja) * 2017-04-14 2019-07-24 リオン株式会社 粒子測定装置および粒子測定方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000221252A (ja) * 1999-01-29 2000-08-11 Japan Science & Technology Corp 液体中浮遊粒状物質の磁化率測定方法と分離方法
JP2002086015A (ja) * 2000-09-13 2002-03-26 Univ Osaka 磁気勾配下液中微粒子磁気トラップ分離方法及び装置
US20110068064A1 (en) * 2009-09-22 2011-03-24 Syracuse University Method and apparatus for separation of pharmaceutical materials on the basis of their density
WO2012133537A1 (ja) * 2011-03-31 2012-10-04 宇部興産株式会社 混合物の分離方法及び分離装置
WO2013021910A1 (ja) 2011-08-05 2013-02-14 国立大学法人大阪大学 空隙率測定装置および空隙率測定方法
WO2015030184A1 (ja) 2013-08-30 2015-03-05 国立大学法人大阪大学 分散質分析方法、及び分散質分析装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5147527A (en) 1989-04-03 1992-09-15 Ashland Oil, Inc. Magnetic separation of high metals containing catalysts into low, intermediate and high metals and activity catalyst
US5190635A (en) 1989-04-03 1993-03-02 Ashland Oil, Inc. Superparamagnetic formation of FCC catalyst provides means of separation of old equilibrium fluid cracking catalyst
AU649441B2 (en) 1990-08-30 1994-05-26 Almeth Pty Ltd Improved process for separating ilmenite
US5795470A (en) * 1991-03-25 1998-08-18 Immunivest Corporation Magnetic separation apparatus
JPH07232097A (ja) * 1994-02-24 1995-09-05 Power Reactor & Nuclear Fuel Dev Corp 磁気クロマトグラフィー法による群分離方法
JP2002001163A (ja) 2000-06-21 2002-01-08 Neetec:Kk 流体の磁気分離装置及び分離方法
JP4022824B2 (ja) 2004-01-30 2007-12-19 独立行政法人科学技術振興機構 物質の相変態中の相変態量の測定方法及びその装置
JP4503373B2 (ja) 2004-07-06 2010-07-14 テイ・エス テック株式会社 ヘッドレストおよび車両用シート並びにヘッドレストの製造方法
JP2006212616A (ja) * 2005-02-07 2006-08-17 Tsunehisa Kimura 磁場による異種微粒子同時配列方法
WO2008096302A1 (en) * 2007-02-07 2008-08-14 Koninklijke Philips Electronics N. V. Means for the separation of magnetic particles
US8689981B2 (en) * 2009-04-10 2014-04-08 President And Fellows Of Harvard College Manipulation of particles in channels
JP6238425B2 (ja) * 2012-06-07 2017-11-29 国立大学法人大阪大学 磁化率測定装置
JP6504581B2 (ja) 2017-12-28 2019-04-24 株式会社サンセイアールアンドディ 遊技機

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000221252A (ja) * 1999-01-29 2000-08-11 Japan Science & Technology Corp 液体中浮遊粒状物質の磁化率測定方法と分離方法
JP2002086015A (ja) * 2000-09-13 2002-03-26 Univ Osaka 磁気勾配下液中微粒子磁気トラップ分離方法及び装置
US20110068064A1 (en) * 2009-09-22 2011-03-24 Syracuse University Method and apparatus for separation of pharmaceutical materials on the basis of their density
WO2012133537A1 (ja) * 2011-03-31 2012-10-04 宇部興産株式会社 混合物の分離方法及び分離装置
WO2013021910A1 (ja) 2011-08-05 2013-02-14 国立大学法人大阪大学 空隙率測定装置および空隙率測定方法
WO2015030184A1 (ja) 2013-08-30 2015-03-05 国立大学法人大阪大学 分散質分析方法、及び分散質分析装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220161199A1 (en) * 2019-03-29 2022-05-26 Rensselaer Polytechnic Institute Assay for filtration of suspended particles in microporous membranes
US11958020B2 (en) * 2019-03-29 2024-04-16 Rensselaer Polytechnic Institute Assay for filtration of suspended particles in microporous membranes
JP7431403B2 (ja) 2020-05-19 2024-02-15 Ｔｏｐｐａｎホールディングス株式会社 分析装置、分析方法、及び粒子分離装置
CN111610137A (zh) * 2020-06-02 2020-09-01 辽宁科技大学 一种单颗磁性磨粒磁场力测量方法及装置
CN111610137B (zh) * 2020-06-02 2023-08-11 辽宁科技大学 一种单颗磁性磨粒磁场力测量方法及装置

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